Mecánicos
de medición directa
Manómetro en U
La forma más tradicional de
medir presión en forma precisa utiliza un tubo de vidrio en forma de
"U", donde se deposita una cantidad de líquido de densidad conocida
(para presiones altas, se utiliza habitualmente mercurio para que el tubo tenga
dimensiones razonables; sin embargo, para presiones pequeñas el manómetro en U
de mercurio sería poco sensible).
Este tipo de manómetros tiene una
ganancia que expresa la diferencia de presión entre los dos extremos del tubo
mediante una medición de diferencia de altura (es decir, una longitud).
La ganancia se puede obtener
analíticamente, de modo que este tipo de manómetros conforma un estándar de
medición de presión. Si el gas sobre el líquido en ambos extremos del manómetro
fuese de densidad despreciable frente a la del líquido, si el diámetro del tubo
es idéntico en ambas ramas, si la presión en los extremos fuesen P1 y P2,
si el líquido (a la temperatura de operación) tuviese densidad ρ, si la diferencia de altura fuese h,
entonces la diferencia de presiones estará dada por P2-P1=ΔP=ρgh.
El manómetro en forma de "U" conforma, según
se especificó, un sistema de medición más bien absoluto y no depende, por lo
tanto, de calibración. Esta ventaja lo hace un artefacto muy común. Su
desventaja principal es la longitud de tubos necesarios para una medición de
presiones altas y, desde el punto de vista de la instrumentación de procesos,
no es trivial transformarlo en un sistema de transmisión remota de información
sobre presión.
Barometro
Barómetro, por otra parte, es
aquel dispositivo que se emplea para realizar mediciones de la presión
de la atmósfera. Esto quiere decir que el barómetro calcula cuál es
el peso que ejerce la atmósfera por unidad de superficie.
Existen distintos tipos de
barómetros, como el de mercurio, que señala
la presión atmosférica de una materia gaseosa de acuerdo a las diferencias
existentes en el nivel de dos vasijas que contienen mercurio y que están
intercomunicadas.
Un barómetro metálico es aquel formado por un
recipiente de metal cuyas paredes se caracterizan por su elasticidad. La forma
de este recipiente se modifica según los cambios de la presión atmosférica a
partir de la extracción de aire. Dicha modificación, por su parte, se amplifica
a través de una aguja que indica la presión
que existe.
Tubo Bourdon
Consiste
en un tubo de bronce o acero, doblada en circunferencia. La presión interior
del tubo tiende a enderezarlo. Como un extremo del tubo está fijo a la entrada
de la presión, el otro extremo se mueve proporcionalmente a la diferencia de presiones
que hay entre el interior y el exterior del tubo. Este movimiento hace girar la
aguja indicadora por medio de un mecanismo de sector y pi-ñón; para amplificar
el movimiento, el curvado del tubo puede ser de varias vueltas formando
elementos en “C”, torcido, espiral, o
helicoidal. Las partes de un manó- metro Bourdon de puede ver en la figura sig.
en la cual se indican sus partes.
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